Guinessi rekord: vaid kahe aatomkihi paksune klaas

Ameerika Cornelli ülikooli ning Saksamaa Ulmi ülikooli töörühm avastas õnneliku juhusega maailma õhukeseima klaasikihi. Nüüd kanti leid sisse ka Guinessi rekordite arvestusse.

Klaasplaat on nii õhuke, et elektronmikroskoobiga tehtud pildil on selgelt näha selle koostisosade, hapniku ning räni aatomstruktuur. Pilt tehti Cornelli ülikooli nanoteaduskeskuse professori David A. Mulleri laboris.

Õhukese klaasi pildistamist kajastav artikkel avaldati teadusajakirjas Nano Letters 2012. aasta jaanuarikuu numbris. Artiklit märkasid ka Guinessi rekordite raamatu komisjoni liikmed, kes otsustasid teha asjakohase sissekande raamatu 2014. aasta trükki.

Kahe aatomkihi paksuse klaasi avastamine oli Mulleri sõnul õnnelik juhus. Katse tegelik eesmärk oli valmistada grafeeni, mis koosneb kärgjalt organiseeritud süsiniku aatomitest. Grafeen kasvatati kvartsahjus vaskplaadile. Ühes kasvuprotsessis märgati grafeeni pinnal pisikest plekki. Lähemal uurimisel osutus, et plekk koosneb räni ning hapniku aatomitest, mis on kõige tavalisema kvartsklaasi (SiO₂) koostisosad. Järeldati, et hapnik pidi vaakumkambrisse lekkima väljast. Lekkinud hapnik põhjustas omakorda vaskaluse ning kambrit vooderdava kvartsi reaktsiooni.

Mulleri sõnul vastab avastus 80 aastat vanale küsimusele klaasi mikrostruktuuri kohta. Varem puudus klaasi mikrostruktuuri uurimiseks vajalik metoodika. Teadlased olid klaasi füüsikalise olemuse osas segaduses. Klaas on amorfne aine, mis on kõva kui tahkis, ent voolab aeglaselt nagu vedelik. Cornelli füüsikud leidsid, et elektronmikroskoobi tehtud pilt sarnaneb vägagi 1932. aastal W. H. Zachariaseni joonistatud diagrammile, mis oli tol ajal prevaleeriv klaasi aatomite korrastuse kirjeldus.

„Kui tulevikus oma karjäärile tagasi vaatan, on klaasi aatomite pildistamine ilmselt see, mille üle kõige uhkem olen,“ ütles Muller. „See on esimene kord, kui keegi klaasi aatomstruktuuri on pildistanud.“

Allikas: Phys.org